单克隆抗体技术在生物医学和免疫治疗中发挥着重要作用,极大地促进了基因和蛋白质结构和功能的研究。迄今为止,单克隆抗体经历了四个阶段:鼠源单克隆抗体、嵌合单克隆抗体、人源化单克隆抗体和全人源单克隆抗体;成千上万的单克隆抗体已被应用于生物学和医学领域,在疾病的发病机制、诊断和治疗中发挥着特殊的作用。本文将介绍单克隆抗体技术中B细胞单克隆抗体生成技术,并分析其在临床医学中的应用与前景。
肿瘤免疫是一种通过重新启动和维持肿瘤免疫周期以控制和清除肿瘤来恢复身体正常抗肿瘤免疫反应的方法,这对临床转移性肿瘤有重大影响,改变了许多类型肿瘤的护理标准。抗体是机体在抗原刺激下,由B淋巴细胞或记忆细胞衍生的浆细胞产生的特异性结合免疫球蛋白,是机体不可缺少的组成部分。其功能是与抗原结合,有效去除外来物,如入侵的微生物和寄生虫等。
抗体一般分为多克隆抗体和单克隆抗体。多克隆抗体是机体受到多种抗原决定因子刺激后,由多个B细胞克隆产生的,可以看作是多个单克隆抗体的混合物;单克隆抗体是可以靶向特定抗原决定簇的抗体,具有高特异性、强结合力、高纯度、低成本和大规模生产的特点。迄今为止,单克隆抗体经历了不同的优化和发展阶段,包括小鼠单克隆抗体、人源单克隆抗体和全人单克隆抗体。
人源单抗是指通过基因克隆和DNA重组重建的小鼠单抗。该构建形成了mAb的恒定部分(CH和CL区域)或人抗体基因编码的mAb的所有部分,从而基本保留了原始鼠单抗的亲和力和特异性,降低了其异质性。作为应用最广泛的单克隆抗体,人源化单克隆抗体的优势在于可以克服人抗鼠抗体反应,防止单克隆抗体作为外源蛋白被免疫系统快速清除,提高单克隆抗体的生物活性。目前,杂交瘤技术、噬菌体展示技术、核糖体展示技术、转基因小鼠技术、B细胞单克隆抗体生成技术等均可制备完全的人单抗。
单B细胞单克隆抗体技术的发展
早在2003年,Wardemann等人就利用从骨髓中分离的早期人类B细胞前体制备了自身反应性抗体,以检测自身反应性B细胞的结构、分化和沉默。2004年,Traggiai等人用EBV使分离的人记忆B细胞永生,并筛选出35种抗流感病毒的单克隆抗体,这使得记忆B细胞产生单克隆抗体成为可能。此后,单克隆B细胞生成单克隆抗体技术逐渐应用于各种实验研究,作为现代生命科学研究的重要工具,为生命科学多个领域的发展做出了巨大贡献。
近年来,随着分子细胞生物学的发展,单B细胞抗体制备技术开始兴起并逐渐得到广泛应用。这是因为单B细胞抗体技术制备的单克隆抗体具有全人源性、高特异性和统一性的特点,在病原微生物感染、肿瘤、自身免疫性疾病和器官移植等方面具有独特的优势和良好的应用前景。
与其他单抗制备技术相比,单克隆B细胞技术是一种体外克隆和表达具有单一抗原特异性的B细胞抗体的技术,该技术保留了轻重链V区自然配对,具有基因多样性好、效率高、充分人源化和所需细胞数量少的优点。研究表明,人类记忆B细胞可以在人体内存活50年以上,提供了宿主大部分时间内产生的特定抗体的历史记录。相比之下,在大多数传统方法中使用的体液中的抗体在大球蛋白清除后通常会衰减,这意味着人们在几年内就会失去保护性抗体。此外,有人提出病毒感染患者血液中的记忆B细胞可能存储患者早期感染该病毒的基因记录,这为单克隆抗体的研究和开发提供了新的方向。
随着B细胞分选技术的成熟和完善,以及PCR基因扩增方法和抗体基因的高通量分析鉴定,B细胞抗体制备技术将在诊断、药效学和临床应用中发挥前所未有的重要作用,开创抗体研究的新时代。由于这种方法也成功地广泛分离了针对SARS和H5N1流感病毒的中和抗体,它不仅可以为被动血清治疗提供中和抗体,而且还可以为疫苗设计提供信息,并有望加速传染病领域治疗方法的发展。
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